军用帐篷的热环境研究及改善措施

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随着部队在社会职责中扮演的较色越来越多,例如,抢险救灾、军事演习、野外驻训和处理突发事件等,此时能够为他们提供快捷、方便、舒适的居住环境进行部队休整就变得尤为重要。军用帐篷舒适的居住环境能够确保部队保持良好的战斗力,然而,军用帐篷普遍存在着室内夏热冬冷的问题,所以,对军用帐篷室内热环境及改善措施的研究变得极为重要。本文首先在对国内外常规建筑和帐篷等临时性建筑室内热环境以及改善措施了解的基础上,结合人体热平衡方程对帐篷的换热方式进行了分析,接着又对影响人体热舒适的四个环境因素温度、湿度、风速、辐射温度和两个个体因素新陈代谢和服装热阻进行了分析。作者通过前期调研发现帐篷围护结构薄、热阻热惰性小,导致抵抗室外环境变化的能力很小、保温隔热差,从而使得帐篷夏热冬冷,室内居住环境恶劣。作者通过对帐篷过渡季、冬季和夏季实测发现,过渡季封闭帐篷个别时刻室内温度高于人体平均皮肤温度33.66℃,夏季封闭室内温度极其炎热最高接近45℃,远远超出人体可承受范围,冬季室内温度与室外环境温度基本接近。本文还就简单易行的改善措施进行了对比试验,发现过渡季帐篷开门窗通风,敞开门窗较封闭帐篷室内温度平均降低1~2℃左右。夏季封闭帐篷室内温度远高于室外空气温度,通过开门窗加强室内外置换通风,室内最高温度能够降低约5℃,夏季顶部遮阳措施的采取使得顶部内壁面温度较封闭状态降低约14℃,室内最高温度较封闭降低约6~7℃,在一定程度上改善了帐篷室内热环境,提高了室内舒适度。使用FLUENT软件对帐篷过渡季和夏季采取简易改善措施前后的温度场分别进行模拟研究,发现通风、遮阳措施的实施使得帐篷室内温度有所改善,模拟结果与实测结果基本符合,从而验证了改善措施的有效性。实测中发现即使采取简易改善措施,夏季帐篷室内温度还是高于室外空气温度,因此又对帐篷增大窗口面积和强制机械通风的不同风速进行模拟,发现窗口面积增大,室内温度有所改善,当风速依次增大时,射流射程增大,对室内扰流增强,室内外置换通风效果明显,当风速为1.2m/s时,室内温度基本接近室外环境空气温度,较大程度改善了室内热环境,进而为后期改善措施进一步研究奠定了基础。最后简单介绍了蒸发冷却技术,并对蒸发式冷风扇在帐篷这种“不节能建筑”中的适应性和舒适性进行了简单探讨。
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